Question

【題目】(1)理論上任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可以設(shè)計(jì)成原電池。根據(jù)氧化還原反應(yīng)Fe＋2Fe3+=3Fe2+設(shè)計(jì)的原電池如圖所示，其中鹽橋內(nèi)裝瓊脂飽和KNO3溶液。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①電解質(zhì)溶液X是___；電解質(zhì)溶液Y是___。

②寫(xiě)出兩電極的電極反應(yīng)式：鐵電極：_；碳電極：__。

③外電路中的電子是從__電極流向__電極。(填“鐵”或“碳”)

④鹽橋中向X溶液中遷移的離子是__(填字母)：A．K+　 B．NO3-

(2)請(qǐng)將下列氧化還原反應(yīng)3Cu＋8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O設(shè)計(jì)成原電池，畫(huà)出(1)中的裝置圖，并寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)式。

①原電池裝置圖：_______；

②正極：_________；

③負(fù)極：_________。

Answer 1

【答案】FeCl2(或FeSO4) FeCl3[或Fe2(SO4)3] Fe－2e-=Fe2+ 2Fe3+＋2e-=2Fe2+ 鐵 碳 B NO3-＋3e-＋4H+=NO↑＋2H2O Cu－2e-=Cu2+

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+分析，在反應(yīng)中，Fe失電子，被氧化，Fe3+得電子，被還原；原電池中負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Fe3+在正極上得電子被還原；外電路中的電子從負(fù)極流向正極，鹽橋中的陰離子往負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子往正極移動(dòng)，以此解答；

(2)根據(jù)原電池中負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)一般為參與反應(yīng)的離子所組成的化合物分析解答。

(1)①由反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，在反應(yīng)中，Fe被氧化，失電子，應(yīng)為原電池的負(fù)極，Fe3+在正極上得電子被還原，C為正極，負(fù)極電解液X中應(yīng)含有亞鐵離子，正極反應(yīng)為：Fe3++e-=Fe2+，因而Y為含Fe3+的電解質(zhì)溶液，所以電解質(zhì)X為：FeCl2(或FeSO4)，電解質(zhì)Y為：FeCl3[或Fe2(SO4)3]；

②負(fù)極：Fe被氧化，失電子，電極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+在正極上得電子被還原，電極反應(yīng)為：2Fe3++2e-=2Fe2+；

③外電路電子由負(fù)極流向正極，所以外電路中電子是從鐵電極流向碳電極；

④Fe是負(fù)極，因而向X中遷移的是陰離子，即為NO3，故答案選B；

(2)由氧化還原反應(yīng)2Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，其電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+，則負(fù)極的電解質(zhì)為Cu(NO3)2，正極應(yīng)選用碳棒或其他惰性電極，其電極反應(yīng)式為：2NO3+6e-+8H+=2NO↑+4H2O，則正極的電解質(zhì)為稀HNO3，則該裝置圖為。